JP4960140B2 - Inductive detection type rotary encoder - Google Patents

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Description

本発明は、ロータとステータとに設けられた配線間の磁束結合を利用して物体の回転角を測定する誘導検出型ロータリエンコーダに関する。   The present invention relates to an inductive detection type rotary encoder that measures the rotation angle of an object using magnetic flux coupling between wirings provided on a rotor and a stator.

ロータリエンコーダは、送信巻線及び受信巻線が配置されたステータと、これらと磁束結合可能な磁束結合巻線が配置されたロータとを備える(例えば、特許文献1参照)。このようなロータリエンコーダでは、それが搭載されるマイクロメータ等の小型化の要請、また高精度化の要請により、受信巻線の配線ピッチを一層微細化することが求められる。また、変位の絶対量を計測可能なアブソリュートエンコーダを形成する場合、複数のトラックをロータ上に形成する必要があり、より一層の微細化が要求される。   The rotary encoder includes a stator in which a transmission winding and a reception winding are disposed, and a rotor in which a magnetic flux coupling winding capable of being magnetically coupled with these is disposed (see, for example, Patent Document 1). In such a rotary encoder, it is required to further reduce the wiring pitch of the receiving windings in response to a request for downsizing a micrometer or the like on which the rotary encoder is mounted and a request for higher accuracy. Further, when forming an absolute encoder capable of measuring the absolute amount of displacement, it is necessary to form a plurality of tracks on the rotor, and further miniaturization is required.

しかし、受信巻線の配線ピッチの微細化を行う場合、配線ショート等を回避させるため、配線の形状を、理想的な形状(例えば正弦波形状)から歪んだ形状にすることが避けられない。このような配線の歪みは、検出信号に誤差の原因となる高調波信号を生じさせる。
特開平10-213407号公報
However, when the wiring pitch of the receiving winding is miniaturized, it is inevitable that the wiring shape is distorted from an ideal shape (for example, a sine wave shape) in order to avoid a wiring short circuit. Such wiring distortion causes a harmonic signal that causes an error in the detection signal.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-213407

本発明は、配線ピッチが微細化された場合であっても、高調波信号に基づく誤差を生じさせない、高精度な誘導検出型ロータリエンコーダを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a highly accurate inductive detection type rotary encoder that does not cause an error based on a harmonic signal even when the wiring pitch is miniaturized.

本発明に係る誘導検出型ロータリエンコーダは、ステータと、回転軸を中心として回転可能で且つ前記ステータと対向して配置されたロータと、前記ステータに配置された送信巻線と、前記ロータ上に前記回転軸からの距離が略正弦波状に変化するように形成され前記送信巻線と磁束結合可能とされた磁束結合巻線と、前記ステータ上に前記回転軸からの距離が略正弦波状に変化するように形成され前記磁束結合巻線により生じた磁束を検出する受信巻線とを備え、前記受信巻線は、層間絶縁膜の上層に配置された第1導体と、前記層間絶縁膜の下層に配置された第2導体と、前記第1導体と前記第2導体とを接続するため前記層間絶縁膜に形成されたコンタクトとを少なくとも含み、前記ステータの半径方向において前記複数のコンタクトに挟まれた領域の前記第1導体又は前記第2導体は、前記コンタクトからの距離が大きくなる方向に前記略正弦波状から歪んだ形状を有するように形成されていることを特徴とする。 An inductive detection type rotary encoder according to the present invention includes a stator, a rotor that is rotatable about a rotation axis and disposed opposite to the stator, a transmission winding disposed on the stator, and a rotor. A magnetic flux coupling winding that is formed so that a distance from the rotating shaft changes in a substantially sinusoidal shape and can be magnetically coupled to the transmission winding, and a distance from the rotating shaft on the stator changes in a substantially sinusoidal shape. to so formed and a receiving coil for detecting the magnetic flux generated by said magnetic flux coupling, the receiving Shinmakisen includes a first conductor disposed on the upper layer of the interlayer insulating film, the interlayer insulating film A plurality of contacts in a radial direction of the stator, including at least a second conductor disposed in a lower layer, and contacts formed in the interlayer insulating film for connecting the first conductor and the second conductor; Wherein the first conductor or the second conductor sandwiched region is characterized by being formed so as to have a distorted shape from the substantially sinusoidal in the direction in which the distance increases from the contact.

この発明によれば、配線ピッチが微細化された場合であっても、高調波信号に基づく誤差を生じさせない、高精度な誘導検出型ロータリエンコーダを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a highly accurate inductive detection type rotary encoder that does not cause an error based on a harmonic signal even when the wiring pitch is miniaturized.

次に、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダを搭載したデジタル式マイクロメータ1の正面図である。マイクロメータ1のフレーム3には、シンブル5が回転可能に取り付けられている。測定子であるスピンドル7は、フレーム3の内部で回転可能に支持されている。   FIG. 1 is a front view of a digital micrometer 1 equipped with an inductive detection type rotary encoder according to an embodiment of the present invention. A thimble 5 is rotatably attached to the frame 3 of the micrometer 1. The spindle 7 serving as a measuring element is rotatably supported inside the frame 3.

スピンドル7の一端側は外部に出ており、この一端が測定対象物に当接する。一方、スピンドル7の他端側には送りネジ(図1では図示せず)が切られている。この送りネジがシンブル5内のナットに嵌めこまれている。   One end side of the spindle 7 protrudes to the outside, and this one end comes into contact with the object to be measured. On the other hand, a feed screw (not shown in FIG. 1) is cut on the other end side of the spindle 7. This feed screw is fitted into a nut in the thimble 5.

この構成において、シンブル5を正方向に回転させるとスピンドル7の軸方向に沿ってスピンドル7が前進し、シンブル5を逆方向に回転させるとスピンドル7の軸方向に沿ってスピンドル7が後退する。フレーム3にはマイクロメータ1の測定値を表示可能な液晶表示部9が設けられている。   In this configuration, when the thimble 5 is rotated in the forward direction, the spindle 7 moves forward along the axial direction of the spindle 7, and when the thimble 5 is rotated in the reverse direction, the spindle 7 moves backward along the axial direction of the spindle 7. The frame 3 is provided with a liquid crystal display unit 9 that can display the measurement value of the micrometer 1.

図2は、図1のマイクロメータ1に組み込まれた本発明の実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ11の断面図である。
ロータリエンコーダ11は、ロータ13と、ロータ13の一方の面側にロータ13と対向するように配置されたステータ15とを備える。ロータ13は円筒状のロータブッシュ19の端面に固定されている。ロータブッシュ19にはスピンドル7が挿入されている。ステータブッシュ21は、フレーム3に固定されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the inductive detection type rotary encoder 11 according to the embodiment of the present invention incorporated in the micrometer 1 of FIG.
The rotary encoder 11 includes a rotor 13 and a stator 15 disposed on one surface side of the rotor 13 so as to face the rotor 13. The rotor 13 is fixed to an end surface of a cylindrical rotor bush 19. The spindle 7 is inserted into the rotor bush 19. The stator bush 21 is fixed to the frame 3.

スピンドル7の表面には、図1のシンブル5の内部に配置されたナットに嵌められる送りネジ23が形成されている。また、スピンドル7の表面には、スピンドル7の長手方向(つまりスピンドル7の進退方向)に沿ってキー溝25が掘られている。キー溝25には、ロータブッシュ19に固定されたピン27の先端部が嵌っている。スピンドル7が回転すると、その回転力がピン27を介してロータブッシュ19に伝わり、ロータ13が回転する。言い換えれば、スピンドル7の回転に連動してロータ13が回転する。ピン27はキー溝25に固定されていないので、ロータ13をスピンドル7と共に移動させずにロータ13を回転させることができる。   A feed screw 23 is formed on the surface of the spindle 7 to be fitted into a nut disposed inside the thimble 5 of FIG. Further, a key groove 25 is dug on the surface of the spindle 7 along the longitudinal direction of the spindle 7 (that is, the forward and backward direction of the spindle 7). The key groove 25 is fitted with the tip of a pin 27 fixed to the rotor bush 19. When the spindle 7 rotates, the rotational force is transmitted to the rotor bush 19 via the pin 27 and the rotor 13 rotates. In other words, the rotor 13 rotates in conjunction with the rotation of the spindle 7. Since the pin 27 is not fixed to the key groove 25, the rotor 13 can be rotated without moving the rotor 13 together with the spindle 7.

図3を用いて誘導型変位検出装置11の構成の詳細を説明する。図3は図2で説明したロータ13、及びステータ15の拡大断面図である。ロータブッシュ19、ステータブッシュ21等は図3では図示を省略している。   Details of the configuration of the inductive displacement detector 11 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the rotor 13 and the stator 15 described in FIG. The rotor bush 19 and the stator bush 21 are not shown in FIG.

ステータ15は送信巻線31と、受信巻線32とを備えている。送信巻線31は、電流方向が周期的に変化する送信電流を流し、これにより発生する磁界をロータ13に形成された磁束結合巻線41(詳しくは後述)に与えるためのものである。受信巻線32は、送信巻線31と磁束結合巻線41との磁束結合により磁束結合巻線41に誘導電流が生じた場合に、これに基づく磁束結合により生じた誘導電流を流すためのものである。   The stator 15 includes a transmission winding 31 and a reception winding 32. The transmission winding 31 is used to flow a transmission current whose current direction changes periodically, and to provide a magnetic field generated thereby to a magnetic flux coupling winding 41 (described later in detail) formed on the rotor 13. The reception winding 32 is used for flowing an induced current generated by the magnetic flux coupling based on the induced current generated in the magnetic flux coupling winding 41 due to the magnetic flux coupling between the transmission winding 31 and the magnetic flux coupling winding 41. It is.

ステータ15は、絶縁基板33を備えている。そして、この絶縁基板33上に3層の層間絶縁膜34〜36がその順に堆積されている。送信巻線31は層間絶縁膜34上に形成されて層間絶縁膜35により覆われている。受信巻線32は、それぞれ絶縁基板33、層間絶縁膜34、及び層間絶縁膜35上に形成された第1導電膜32A、第2導電膜32B、第3導電膜32Cとを、コンタクトC1、C2(C2は図3では図示せず)により接続することにより形成されている。このでは、各導電膜32A〜32Cの3層構造が採用されているが、2層構造でも形成は可能であり、また、4層以上とすることも可能である。なお、ステータ15の中央にはスピンドル7を通すための貫通穴35が設けられている。   The stator 15 includes an insulating substrate 33. Then, three layers of interlayer insulating films 34 to 36 are deposited in this order on the insulating substrate 33. The transmission winding 31 is formed on the interlayer insulating film 34 and covered with the interlayer insulating film 35. The reception winding 32 connects the first conductive film 32A, the second conductive film 32B, and the third conductive film 32C formed on the insulating substrate 33, the interlayer insulating film 34, and the interlayer insulating film 35, respectively, to the contacts C1, C2. (C2 is not shown in FIG. 3). In this case, a three-layer structure of the conductive films 32A to 32C is adopted, but a two-layer structure can be formed, and four or more layers can be formed. A through hole 35 for passing the spindle 7 is provided in the center of the stator 15.

一方、ロータ13は、前述したように磁束結合巻線41を有する。磁束結合巻線41は、送信巻線31に流れる送信電流により生じた磁界に基づく誘導電流を発生させる。ロータ13は、絶縁基板42を備えている。磁束結合巻線41はこの絶縁基板42上に形成され、絶縁膜43により覆われている。なお、ロータ13の中央にはスピンドル7を通すための貫通穴47が設けられている。   On the other hand, the rotor 13 has the magnetic flux coupling winding 41 as described above. The magnetic flux coupling winding 41 generates an induced current based on a magnetic field generated by the transmission current flowing through the transmission winding 31. The rotor 13 includes an insulating substrate 42. The magnetic flux coupling winding 41 is formed on the insulating substrate 42 and covered with an insulating film 43. A through hole 47 for passing the spindle 7 is provided at the center of the rotor 13.

図4Aは、ステータ15の平面図である。図4Aに示すように、送信巻線31は、回転軸(スピンドル7の中心)を中心として円弧状に形成されている。なお、送信巻線31の形状は、図4Aに示す円弧状以外にも、たとえば多数の矩形コイルを複数個並べた形状としてもよい。   FIG. 4A is a plan view of the stator 15. As shown in FIG. 4A, the transmission winding 31 is formed in an arc shape around the rotation axis (center of the spindle 7). The shape of the transmission winding 31 may be, for example, a shape in which a plurality of rectangular coils are arranged in addition to the arc shape shown in FIG. 4A.

一方、受信巻線32は、その外周において、3組の互いに位相の異なる略正弦波状の配線32−1、32−2、32−3からなる。一例として、1つの配線32−1の形状を図4Bに示す。図4Bに示すように、配線32−1は、円周に沿って回転軸の中心からの距離が略正弦波状に変化する配線を略一周に亘って形成し、更にこの配線を折り返して更に略一周に亘って形成することにより形成される。このため、配線32−1は、複数の閉ループU1を有する。この閉ループU1に、磁束結合巻線41の誘導電流により生じた磁界に基づく誘導電流が流れ、これを検出することにより、ロータ13の回転量を計算することができる。配線32−2、32−3も同様の形状を有するが、配線32−1を回転軸を中心として所定角度θだけ回転させた位置に形成されている。この角度θは、上記の閉ループ2個分の回転角、すなわち一周期をλとした場合、θ=λ/3となる。   On the other hand, the reception winding 32 includes three sets of substantially sinusoidal wirings 32-1, 32-2, and 32-3 having different phases from each other on the outer periphery thereof. As an example, the shape of one wiring 32-1 is shown in FIG. 4B. As shown in FIG. 4B, the wiring 32-1 is formed by forming a wiring whose distance from the center of the rotation axis changes in a substantially sinusoidal shape along the circumference over the entire circumference. It is formed by forming over one circumference. For this reason, the wiring 32-1 has a plurality of closed loops U1. An induced current based on a magnetic field generated by the induced current of the magnetic flux coupling winding 41 flows through the closed loop U1, and the rotation amount of the rotor 13 can be calculated by detecting this. The wirings 32-2 and 32-3 have the same shape, but are formed at positions where the wiring 32-1 is rotated by a predetermined angle θ about the rotation axis. The angle θ is θ = λ / 3 when the rotation angle of the two closed loops, that is, when one period is λ.

また、上述したように、受信巻線32は、層間絶縁膜34〜36により絶縁分離された3層の第1導電膜32A、第2導電膜32B、第3導電膜32Cとをコンタクトにより接続することにより形成されている。 As described above, receiving Shinmakisen 32, the first conductive film 32A of the three layers which are insulated separated by an interlayer insulating film 34 to 36, the second conductive film 32B, connecting the third conductive film 32C by the contact It is formed by doing.

第1導電膜32Aは、図5に示すように、略正弦波状の配線の一周期のうちの左半分の部分に相当する導電膜である。一方、第2導電膜32Bは、略正弦波状の配線の一周期のうちの右半分の部分に相当する導電膜である。また、第3導電膜32Cは、図7に示すように、配線32−1、32−2、32−3の端部に相当する導電膜である。これら半周期分の配線、および端部の配線が、コンタクトC1、C2により接続されることにより、配線32−1、32−2、32−3が形成される。なお、各導電膜32A〜32Cは、略正弦波形状に形成されているが、コンタクトC1又はC2付近においては、短絡を避けるためにこの正弦波形状と比べ歪んだ形状を与えられている。この点については後述する。   As shown in FIG. 5, the first conductive film 32 </ b> A is a conductive film corresponding to the left half portion of one cycle of the substantially sinusoidal wiring. On the other hand, the second conductive film 32B is a conductive film corresponding to the right half of one cycle of the substantially sinusoidal wiring. Further, as shown in FIG. 7, the third conductive film 32C is a conductive film corresponding to the end portions of the wirings 32-1, 32-2, and 32-3. Wirings 32-1, 32-2, and 32-3 are formed by connecting these half-cycle wirings and end wirings through contacts C1 and C2. Each of the conductive films 32A to 32C is formed in a substantially sine wave shape, but in the vicinity of the contact C1 or C2, a distorted shape is given in comparison with the sine wave shape in order to avoid a short circuit. This point will be described later.

図8Aは、ロータ13の平面図である。図8に示すように、ロータ13に形成される磁束結合巻線41は、回転軸からの距離が略正弦波状に変化する閉ループ形状を備えている。図8に示すような単純な一巻きの閉ループであるため対称性が確保されている。この図8では、90°間隔で4周期の正弦波ループが磁束結合巻線41に与えられている。この周期は4周期に限定される必要はなく、3周期以下(1周期でもよい)、或いは5周期以上でも構わない。このような略正弦波形状が磁束結合巻線41に与えられることにより、上述した導電膜32A〜32Cのコンタクト付近での歪みの影響を抑制することができる。   FIG. 8A is a plan view of the rotor 13. As shown in FIG. 8, the magnetic flux coupling winding 41 formed on the rotor 13 has a closed loop shape in which the distance from the rotation axis changes in a substantially sinusoidal shape. Since it is a simple closed loop as shown in FIG. 8, symmetry is ensured. In FIG. 8, a sinusoidal loop having four cycles at intervals of 90 ° is given to the magnetic flux coupling winding 41. This period need not be limited to 4 periods, and may be 3 periods or less (or 1 period) or 5 periods or more. By giving such a substantially sine wave shape to the magnetic flux coupling winding 41, it is possible to suppress the influence of distortion in the vicinity of the contacts of the conductive films 32A to 32C described above.

比較例として、別の形状の磁束結合巻線41´が形成されたロータ13´を図8Bに示す。このロータ13´の磁束結合巻線41´は、図8Aのものとは異なり、矩形波形状(歯車形状)を有している。図8Bでは、90°間隔で4周期のループが磁束結合巻線41´に与えられている。   As a comparative example, FIG. 8B shows a rotor 13 ′ in which another shape of the magnetic flux coupling winding 41 ′ is formed. Unlike the one of FIG. 8A, the magnetic flux coupling winding 41 ′ of the rotor 13 ′ has a rectangular wave shape (gear shape). In FIG. 8B, a loop of 4 cycles at intervals of 90 ° is provided to the magnetic flux coupling winding 41 ′.

図9Aは、図4に示すステータ15(受信巻線32が、正弦波形状に対し歪んだ形状を有する)に対し、図8Aに示すロータ13が相対的に回転可能に形成され、ロータ13が一回転(0〜360°)した場合における、各角度での測定値の誤差[deg]を示している。一方、図9Bは、図4に示すステータ15に対し、図8Bに示すロータ13が相対的に回転可能に形成され、ロータ13が一回転(0〜360°)した場合における、各角度での測定値の誤差[deg]を示している。図9A、9Bから明らかなように、図8Aの略正弦波状の磁束結合巻線41によれば、図8Bの歯車形状の磁束結合巻線41´に比べ、受信巻線42が歪みを有する場合において、測定誤差を小さくすることができる。   9A shows that the rotor 13 shown in FIG. 8A is relatively rotatable with respect to the stator 15 shown in FIG. 4 (the reception winding 32 has a shape distorted with respect to the sine wave shape). The error [deg] of the measured value at each angle in the case of one rotation (0 to 360 °) is shown. On the other hand, FIG. 9B shows that the rotor 13 shown in FIG. 8B is relatively rotatable with respect to the stator 15 shown in FIG. 4, and the rotor 13 makes one rotation (0 to 360 °) at each angle. The measurement value error [deg] is shown. 9A and 9B, according to the substantially sinusoidal magnetic flux coupling winding 41 of FIG. 8A, the receiving winding 42 has distortion compared to the gear-shaped magnetic flux coupling winding 41 ′ of FIG. 8B. In, the measurement error can be reduced.

受信巻線32の歪みに関し、図10及び図11を参照して説明する。受信巻線32を構成する第1導電膜32A、第2導電膜32B、第3導電膜32Cは、基本的には正弦波形状を有する。しかし、第1導電膜32A、第2導電膜32B、第3導電膜32Cは、コンタクトC1、C2の近傍においては、この正弦波形状から外れた、歪んだ形状を有している。これにより、各導電膜32A〜CとコンタクトC1、C2との短絡不良を回避している。具体的には、図10中の拡大図に示すように、正弦波の軌跡(破線)とは外れ、コンタクトC1から遠い位置を各導電膜32A〜32Cが通るようにしている(図10では、導電膜32Aについてのみ図示しているが、他の導電膜32B、23Cも同様である)。   The distortion of the reception winding 32 will be described with reference to FIGS. The first conductive film 32A, the second conductive film 32B, and the third conductive film 32C constituting the reception winding 32 basically have a sine wave shape. However, the first conductive film 32A, the second conductive film 32B, and the third conductive film 32C have distorted shapes that deviate from the sine wave shape in the vicinity of the contacts C1 and C2. This avoids a short circuit failure between the conductive films 32A to 32C and the contacts C1 and C2. Specifically, as shown in the enlarged view in FIG. 10, the conductive films 32 </ b> A to 32 </ b> C pass through a position far from the contact C <b> 1, which is out of the locus of the sine wave (broken line) ( Only the conductive film 32A is shown, but the other conductive films 32B and 23C are the same).

この歪みに関し、更に図11を参照して説明する。図11は、ステータ15の半径方向、すなわち受信巻線32が形成されるトラックの幅Lの方向に並ぶ2つのコンタクトC1付近の拡大図である。2つのコンタクトC1の間には、2本の第1導電膜32Aが走っている。第2導電膜32Bも同様であるので、ここでは第1導電膜32Aの場合を例にとって説明する。   This distortion will be further described with reference to FIG. FIG. 11 is an enlarged view of the vicinity of two contacts C1 arranged in the radial direction of the stator 15, that is, in the direction of the width L of the track on which the reception winding 32 is formed. Two first conductive films 32A run between the two contacts C1. Since the second conductive film 32B is the same, here, the case of the first conductive film 32A will be described as an example.

ここで、受信巻線32が形成されるトラックの半径方向の幅をL、コンタクトC1の半径をR1、第1導電膜32Aの幅をWとする。また、コンタクトC1と第1導電膜32Aとの間の間隔をSとする。 Here, the radial width of the track receiving Shinmakisen 32 are formed L, and radius of the contact C1 R1, the width of the first conductive film 32A and W. The interval between the contact C1 and the first conductive film 32A is S.

この場合、配線32−1、32−2、32−3がθ=λ/3の位相差を与えられ且つ略正弦波形状を与えられるのであれば、第1導電膜32Aは、図11に示すように、各トラックの上端又は下端から約L/4の位置を通る。このため、間隔Sに関し、次式が成り立つ。   In this case, if the wirings 32-1, 32-2, and 32-3 are given a phase difference of θ = λ / 3 and have a substantially sinusoidal shape, the first conductive film 32A is shown in FIG. Thus, it passes through a position of about L / 4 from the upper end or the lower end of each track. For this reason, with respect to the interval S, the following equation holds.

[数1]
S=L/4−R1−W/2
コンタクトC1と第1導電膜32Aとの短絡不良を回避して高歩留まりを得るには、間隔Sは0.1mm以上とすることが必要がある。しかし、誘導検出型ロータリエンコーダの小型化、高分解能化の要請により、L=0.8mm程度が要求されており、また、W、R1に関しては、W=0.1mm、R1=0.125mmが現状では最小値である。
[Equation 1]
S = L / 4-R1-W / 2
In order to avoid a short circuit failure between the contact C1 and the first conductive film 32A and obtain a high yield, the interval S needs to be 0.1 mm or more. However, L = 0.8 mm is required due to the demand for miniaturization and high resolution of the inductive detection type rotary encoder, and W and R1 are W = 0.1 mm and R1 = 0.125 mm. Currently the minimum value.

このため、[数1]によれば間隔SがS=0.025mm未満となってしまい、製造が困難である。   For this reason, according to [Equation 1], the interval S is less than S = 0.025 mm, which makes it difficult to manufacture.

そこで、本実施の形態では、図10に示すように、コンタクトC1付近で、第1導電膜32Aを正弦波形状から歪んだ形状にする。すなわち、S<L/4−R1−W/2が、上記のL,R1、Wの条件においても成立するようにする。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 10, the first conductive film 32A is distorted from a sinusoidal shape near the contact C1. That is, S <L / 4−R1−W / 2 is established even under the above conditions of L, R1, and W.

以上、発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、追加等が可能である。   Although the embodiments of the invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and additions can be made without departing from the spirit of the invention.

本発明の実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダを搭載したデジタル式マイクロメータ1の正面図である。1 is a front view of a digital micrometer 1 equipped with an inductive detection type rotary encoder according to an embodiment of the present invention. 図1のマイクロメータ1に組み込まれた本発明の実施形態に係る誘導検出型ロータリエンコーダ11の断面図である。It is sectional drawing of the induction | guidance | derivation detection type | mold rotary encoder 11 based on embodiment of this invention integrated in the micrometer 1 of FIG. 図2で説明したロータ13、及びステータ15の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a rotor 13 and a stator 15 described in FIG. 2. ステータ15の平面図である。3 is a plan view of a stator 15. FIG. 受信巻線32を構成する位相の異なる配線のうちの1つ32−1の構造を示す。The structure of one of the wirings having different phases constituting the reception winding 32 is shown. 受信巻線32を構成する第1層目の第1導電膜32Aの構造を示す。The structure of the first conductive film 32A of the first layer constituting the reception winding 32 is shown. 受信巻線32を構成する第2層目の第2導電膜32Bの構造を示す。The structure of the second conductive film 32B of the second layer constituting the reception winding 32 is shown. 受信巻線32を構成する第3層目の第1導電膜32Cの構造を示す。The structure of the first conductive film 32C of the third layer constituting the reception winding 32 is shown. ロータ13の平面図である。3 is a plan view of a rotor 13. FIG. 比較例にかかるロータ13´の平面図である。It is a top view of rotor 13 'concerning a comparative example. 図8Aに示すロータ13が用いられた場合の測定誤差を示す。8A shows measurement errors when the rotor 13 shown in FIG. 8A is used. 図8Bに示すロータ13´が用いられた場合の測定誤差を示す。The measurement error when the rotor 13 'shown in FIG. 8B is used is shown. 受信巻線32に与えられる正弦波形状からの歪みを説明する。The distortion from the sinusoidal waveform applied to the reception winding 32 will be described. 受信巻線32に与えられる正弦波形状からの歪みを説明する。The distortion from the sinusoidal waveform applied to the reception winding 32 will be described.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・マイクロメータ、 3・・・フレーム、 5・・・シンブル、 7・・・スピンドル、 9・・・液晶表示部、 11・・・ロータリエンコーダ、 13・・・ロータ、 15・・・ステータ、 19・・・ロータブッシュ、 21・・・ステータブッシュ、 25・・・キー溝、 27・・・ピン、 31・・・送信配線、 32・・・受信巻線、 32A・・・第1導電膜、 32B・・・第2導電膜、 32C・・・第3導電膜、 C1、C2・・・コンタクト、 33、44・・・絶縁基板、 34、35、36・・・層間絶縁膜、 37・・・貫通穴、 43・・・絶縁膜。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Micrometer, 3 ... Frame, 5 ... Thimble, 7 ... Spindle, 9 ... Liquid crystal display part, 11 ... Rotary encoder, 13 ... Rotor, 15 ... Stator, 19 ... Rotor bush, 21 ... Stator bush, 25 ... Keyway, 27 ... Pin, 31 ... Transmission wiring, 32 ... Reception winding, 32A ... First Conductive film, 32B ... second conductive film, 32C ... third conductive film, C1, C2 ... contact, 33, 44 ... insulating substrate, 34,35,36 ... interlayer insulating film, 37 ... through hole, 43 ... insulating film.

Claims (2)

ステータと、
回転軸を中心として回転可能で且つ前記ステータと対向して配置されたロータと、
前記ステータに配置された送信巻線と、
前記ロータ上に前記回転軸からの距離が略正弦波状に変化するように形成され前記送信巻線と磁束結合可能とされた磁束結合巻線と、
前記ステータ上に前記回転軸からの距離が略正弦波状に変化するように形成され前記磁束結合巻線により生じた磁束を検出する受信巻線と
を備え、
前記受信巻線は、層間絶縁膜の上層に配置された第1導体と、前記層間絶縁膜の下層に配置された第2導体と、前記第1導体と前記第2導体とを接続するため前記層間絶縁膜に形成されたコンタクトとを少なくとも含み、
前記ステータの半径方向において前記複数のコンタクトに挟まれた領域の前記第1導体又は前記第2導体は、前記コンタクトからの距離が大きくなる方向に前記略正弦波状から歪んだ形状を有するように形成されている
ことを特徴とする誘導検出型ロータリエンコーダ。
A stator,
A rotor that is rotatable about a rotation axis and disposed opposite the stator;
A transmission winding disposed on the stator;
A magnetic flux coupling winding formed on the rotor such that a distance from the rotation shaft changes in a substantially sinusoidal shape and capable of being magnetically coupled to the transmission winding;
A receiving winding configured to detect a magnetic flux generated by the magnetic flux coupling winding formed on the stator so that a distance from the rotating shaft changes in a substantially sinusoidal shape;
The receiving Shinmakisen includes a first conductor disposed on the upper layer of the interlayer insulating film, a second conductor disposed in the lower layer of the interlayer insulating film, for connecting the first conductor and the second conductor At least a contact formed on the interlayer insulating film,
The first conductor or the second conductor in the region sandwiched between the plurality of contacts in the radial direction of the stator is formed to have a shape distorted from the substantially sinusoidal shape in a direction in which the distance from the contact increases. An inductive detection type rotary encoder characterized by that.
記受信巻線の形状を、少なくとも前記コンタクト付近において正弦波と比べて歪ませたことを特徴とする請求項1記載の誘導検出型ロータリエンコーダ。 The shape before Ki受Shinmakisen, inductive detection type rotary encoder according to claim 1, characterized in that distorted compared to a sine wave in the vicinity of at least the contact.
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